化工原理课程设计--分离正戊烷—正己烷混合物

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1、I 目录 引引 言言 . I 摘要摘要 1 AbstractAbstract. 1 第第 1 1 章章 设计条件与任务设计条件与任务 . 2 1.1 设计条件 2 1.2 设计任务 3 第第 2 2 章章 设计方案的确定设计方案的确定 . 3 第第 3 3 章章 精馏塔的工艺计算精馏塔的工艺计算 . 4 3.1 全塔物料衡算 4 3.1.1 原料液、塔顶及塔底产品的摩尔分数 4 3.1.2 原料液、塔顶及塔底产品的平均摩尔质量 .4 3.1.3 物料衡算进料处理量.4 3.1.4 物料衡算 .4 3.2 实际回流比 5 3.2.1 最小回流比及实际回流比确定 5 3.2.2 汽、液相流率计算及

2、操作线方程 6 3.3 理论塔板数确定.6 3.4 实际塔板数确定.7 3.5 精馏塔的工艺条件及有关物性数据计算 . 10 3.5.1 操作压力计算 8 3.5.2 操作温度计算 10 I 3.5.3 平均摩尔质量计算 10 3.5.4 平均密度计算 11 3.5.5 液体平均表面张力计算 . 14 3.6 精馏塔的塔体工艺尺寸计算 16 3.6.1 塔径计算 . 16 3.6.2 精馏塔有效高度计算. 18 第第 4 4 章章 塔板工艺尺寸的计算塔板工艺尺寸的计算 . 19 4.1 精馏段、提馏段塔板工艺尺寸的计算 19 4.1.1 溢流装置计算 . 19 4.1.2 塔板设计 19 4.

3、2 精馏段、提馏段塔板的流体力学性能验算 24 4.3 精馏段、提馏段塔板的负荷性能图 . 27 第第 5 5 章章 设计结果汇总设计结果汇总 . 32 设计小结与体会设计小结与体会 . 34 参考文献参考文献 35 I 引言 精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置，又称为蒸馏塔。有 板式塔与填料塔两种主要类型。根据 操作方式又可分为连续精馏塔 与间歇精馏塔。蒸气由塔底进入，与下降液进行逆流接触，两相接触 中，下降液中的易挥发(低沸点)组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的 难挥发(高沸点)组分不断地向下降液中转移，蒸气愈接近塔顶，其易 挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分则愈富集，

4、达到组分分离的目的。 由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的 一部分作为回流液返回塔顶进入精馏塔中， 其余的部分则作为馏出液 取出。塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气 返回塔中，另一部分液体作为釜残液取出。 精馏塔的工作原理是根 据各混合气体的汽化点（或沸点）的不同，控制塔各节的不同温度， 达到分离提纯的目的。 化工生产常需进行液体混合物的分离以达到 提纯或回收有用组分的目的，精馏操作在化工、石油化工、轻工等工 业生产中中占有重要的地位。为此，掌握气液相平衡关系，熟悉各种 塔型的操作特性，对选择、设计和分析分离过程中的各种参数是非常 重要的。 精馏是多数分离过程，即同时进

5、行多次部分汽化和部分冷 凝的过程，因此可使混合液得到几乎完全的分离。 为实现精馏分离操 作， 除精馏塔外， 还必须从塔底引入上升蒸汽流和从塔顶引入下降液。 可知，单有精馏塔还不能完成精馏操作，还必须有塔底再沸器和塔顶 冷凝器，有时还要配原料液预热器、回流液泵等附属设备，才能实现 整个操作。 - 1 - 中英文摘要：中英文摘要： 中文摘要： 精馏是分离液体混合物最常用的一种单元操作, 利用 液相混合物中各相分挥发度的不同，使挥发组分由液相向气相转移， 难挥发组分由气相向液相转移。 实现原料混合物中各组成分离该过程 是同时进行传质传热的过程。 本次设计任务为设计一定处理量的精馏 塔，用以实现正戊烷

6、正己烷的二元理想物系的分离。本设计说明书 以通过物料衡算，热量衡算，工艺计算，结构设计和校核等一系列工 作来设计一个具有可行性的合理的浮阀塔。 关键词：精馏塔 浮阀塔 正戊烷 正己烷 Abstract: Separation of distillation is the most commonly used liquid mixture of a unit operation, using liquid mixture of all the different points of the volatile, volatile components from liquid to gas transfer, difficult volatile components from gas to liquid transfer. Mixture of raw materials to achieve the various components of the separation process is at the same time heat and mass tra